Вчені висунули нову гіпотезу про будову підлідного океану Титану, супутника Сатурна. Раніше дослідники припустили, що вода там аномально солона, як у Мертвому морі, і це ускладнює появу життя. Тепер виявилося, що океан Титана схожий на земні, тільки знаходиться під льодом.
Титан – другий за величиною супутник у Сонячній системі. Він вивчений краще за інших з погляду гравітаційної поведінки, і це дає вченим можливість робити висновки про його внутрішню структуру. Зокрема вивчати його океан.
Де є рідка вода, там може бути життя, яким ми його знаємо. Але з океаном Титану виникла проблема: він виявився дуже солоним, лише на рівні Мертвого моря. Цей висновок вчені зробили у 2014 році за даними, зібраними зондом «Кассіні».
Звичайно, апарат не мав можливості виміряти рівень солі безпосередньо. Інструменти зонда збирали гравітаційні дані про припливи. За цими даними дослідники визначили числа Лава — безрозмірні параметри, що характеризують «жорсткість» тіла і як активно його форма змінюється під впливом приливних сил.
У Титана число Лава (k2 = 0,616) виявилося досить високим, щоб підтвердити наявність глобального океану. Якби океану не було, k2 було б близько 0,03. Океан чистої води дав би k2 = 0,468, а якщо врахувати стримуючий ефект крижаної «шкаралупи» — приблизно 0,42.
Теоретично високе значення числа Лава можна пояснити тонким шаром льоду, що лежить на поверхні, але, по-перше, це узгоджується з іншими даними спостережень, і, по-друге, за умов супутника тонкий шар давно перетворився на товстий. Також високе значення можна пояснити низькою жорсткістю порід твердого Титану або високою солоністю океану, що й зробили вчені в 2014 році.
Виходило, що океан Титану повинен бути на порядок солонішим за океани Землі. Це розходиться як із моделями взаємодій між водою та породами супутника, тобто внутрішньою хімією тіла, так і з даними аналізу викидів підповерхневого океану Енцеладу, іншого супутника Сатурна.
Автори нового дослідження, поданого на публікацію в The Planetary Science Journal, вважають, що проблема минулих оцінок у припущенні про однорідність океану. У роботі вчені перерахували теоретичне число Лава, враховуючи ймовірну шаруватість вод Титану.
Їм вдалося повністю пояснити високе значення параметра k2 через резонуючу стратифікацію океану Титану – за принципом «чим глибше, тим солоніше». При цьому загальна солоність води залишається на рівні Землі та Енцеладу – і вона легко пояснюється відомими моделями взаємодії води та порід супутника.
Наявність рідкої води у великому обсязі – важлива умова існування життя. Не залишилося сумнівів, що на деяких супутниках у Сонячній системі є гігантські підлідні океани (за обсягом більше за всіх земних, разом узятих), але, щоб оцінити їхню життєдіяльність, ученим потрібно більше даних.
Автори нової гіпотези про розшарування океану Титану висунули припущення, що схожа стратифікація може існувати на Ганімеді та Європі, супутниках Юпітера. Отже, під час майбутніх місій до них можна зібрати дані для перевірки гіпотези.
